TRUNG TÂM KTTH – HN VĨNH LINH Tổ : Điện - Điện tử TIẾT THỨ 82 - 84 Ngày soạn /04/2010 LÝ THUYẾT: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN TRONG NHÀ A. MỤC TIÊU: 1. Kiến thức: - Trình bày được các bước thiết kế mạng điện. - Tính toán, thiết kế được mạng điện đơn giản cho một phòng ở. 2.Kỹ năng: - Vận dụng được kiến thức lý thuyết tính toán, thiết kế được mạng điện đơn giản cho một phòng ở vào thực hành. 3.Thái độ: - Giáo dục học sinh có ý thức học tập nghiêm túc, khoa học, cẩn thận, chịu khó, tỷ mỹ. B.PHƯƠNG PHÁP: Phát vấn, nêu vấn đề, thảo luận. C. CHUẨN BỊ: 1-Chuẩn bị của giáo viên: Bản vẽ sơ đồ mạng điện lắp đặt kiểu nổi nối phân nhánh, sơ đồ mạng điện lắp đặt theo phương thức phân tải tập trung. 2- Chuẩn bị của học sinh: Vở ghi chép, SGK, dụng cụ học tập: Thước kẻ, bút chì, tẩy. D. TIẾN TRÌNH TỔ CHỨC DẠY HỌC: I/ Ổn định tổ chức: (1 phút) - Kiểm danh, nhắc nhở học sinh thực hiện nội quy ( nếu cần thiết ). II/ Kiểm tra bài cũ: III/ Bài mới: 1. Đặt vấn đề: (1 phút) Tiết trướcc các em đã nắm được kiến thức lý thuyết cũng như thực hành về thiết kế chiếu sáng. Tiết hôm nay thầy sẽ giúp các em biết tính toán,thiết kế mạng điện ta vào bài mới: Lý thuyết: Tính toán, thiết kế mạng điện trong nhà. 2. Triển khai bài: Giáo án: Điện dân dụng. Khối 11 1 Trần Văn Vĩnh TRUNG TM KTTH HN VNH LINH T : in - in t Hot ng ca giỏo viờn Hot ng ca hc sinh Ni dung kin thc GV nêu trình tự thiết kế mạng điện theo các bớc : Trình tự thiết kế mạch điện đ- ợc tiến hành nh sau: Bớc 1: Xác định mục đích yêu cầu sử dụng mạng điện. Bớc 2: Đa ra các phơng án thiết kế và lựa chọn một phơng án thích hợp. Bớc 3: Chọn dây dẫn, thiết bị bảo vệ, đóng cắt và nguồn lấy điện của mạng điện. Bớc 4: Lắp đặt và kiểm tra mạch điện theo mục đích thiết kế. Bớc 5: Vận hành thử và sửa chữa những lỗi (nếu có). GV diễn giảng: Việc xác định mục đích, yêu cầu tùy thuộc vào nhu cầu dùng điện, đặc điểm ngôi nhà và điều kện kinh tế của ngời sử dụng điện. Để tính toán thiết kế mạng điện, trớc hết ta cần xác định nhu cầu sử dụng điện thực tế lớn nhất. Tính tổng công suất yêu cầu của mạng điện dựa trên việc cộng số học công suất các phụ tải sẽ cho kết quả không đúng với thực tế sử dụng, việc thiết kế sẽ không kinh tế và không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. Thiết kế và lắp đặt mạng điện trong nhà phải đảm bảo cho việc sử dụng điệnan toàn, Hc sinh tip thu HS liờn h thc t, kt hp SGK, tr li Giỳp cụng vic lp t mng in tr nờn d dng hn, kinh t hn v hiu qu hn. HS tr li: Ph thuc vo nhu cu dựng in, c im ngụi nh v iu kin kinh t ngi s dng. HS tr li: Tng cụng sut theo yờu cu l cng s hc cụng sut cỏc ph ti. Hc sinh tip thu I. XC NH MC CH, YấU CU S DNG MNG IN (43phỳt) 1.Tớnh cụng sut yờu cu ca ph ti i vi mng in Cụng sut yờu cu ca mng in trong thc t phi xột n cỏc yu t sau: - Kh nng phỏt trin thờm v nhu cu dựng in - Vic s dng khụng ng thi ca cỏc ph ti cú trong mng in. - Cỏc ph ti khụng lm vic ht cụng sut. Nờn cụng sut yờu cu ca mng in c tớnh nh sau: P yc = P t .K yc Trong ú: - P t l tng cụng sut nh mc ca cỏc ph ti. - K yc l h s yờu cu. Giỏ tr cho trong bng 27.1 SGK Tr 124 2. Mt s yờu cu s dng mng in trong nh - t tiờu chun an ton in. - S dng thun tin, d kim tra v sa cha. - Khụng nh hng gia mch chiu sỏng v cỏc mch in cung cp in cho cỏc thit b in v dựng in khỏc. II. PHNG N THIT K S MNG IN (45 phỳt) 1.Thit k s mng in theo kiu phõn nhỏnh t ng dõy trc chớnh Giỏo ỏn: in dõn dng. Khi 11 2 Trn Vn Vnh TRUNG TM KTTH HN VNH LINH T : in - in t thuận tiện, bền chắc và đẹp.Để đạt đợc những điều kiện đó, mạng điện trong nhà phải đảm bảo những yêu cầu sau. Ngoài những yêu cầu trên còn cần tính đến những yêu cầu riêng của ngời sử dụng tùy thuộc vào điều kiện kinh tế, yêu cầu về mỹ thuật hoặc sở thích riêng Theo cỏc em thit k mng in trc khi lp t cú ý ngha gỡ? GV dùng hình 27-1 phóng to để giải thích cho HS hiểu về phơng án Thiết kế sơ đồ mạng điện theo kiểu phân nhánh từ đờng dây trục chính . GV hớng dẫn HS cách chọn dây dẫn điện bằng cách tra bảng hoặc tính toán song phải đảm bảo: I sd I cp GV yêu cầu HS nắm vững các bảng 27-2 và bảng 27-3 để chọn dây dẫn cho phù hợp. -GV phân tích cách chọn cầu chì và đa ra yêu cầu dây chảy của cầu chì. GV phân tích cách chọn cầu dao hoặc áptômát và đa loại áptômát có ba chức năng cjho HS nhận biết. GV phân tích đặc điểm, u nh- ợc điểm của phơng án trên để học sinh nhận biết - HS cùng thảo luận theo nhóm GV dùng hình 27-2 phóng to để giải thích cho HS hiểu về phơng án Thiết kế sơ đồ mạng điện theo kiểu tập HS tho lun theo nhúm, tr li m bo cho vic s dng in an ton, thun tin, bn chc v p. HS tip thu HS tip thu HS tho lun theo nhúm, tr li - ng dõy in chớnh i vo sau cụng t v ỏp tụ mỏt ( hoc cu dao v cu chỡ). ng dõy chớnh i sut qua cỏc khu vc cn cp in. - R nhỏnh vo cỏc bng in nhỏnh cp in cho phũng hoc khu vc ú, ln lt nh vy cho n cui ngun. HS tho lun theo nhúm, a) c im - Mi cn h cú ng dõy in chớnh i vo sau cụng t v ỏp tụ mỏt ( hoc cu dao v cu chỡ). - ng dõy chớnh i sut qua cỏc khu vc cn cp in. - n tng phũng hoc khu vc cn cp in thỡ r nhỏnh vo cỏc bng in nhỏnh cp in cho phũng hoc khu vc ú, ln lt nh vy cho n cui ngun. - Nhng dựng in quan trng hoc cú cụng sut ln (nh mỏy git, mỏy bm nc .) thỡ cú th i mt ng dõy riờng. - Mi nhỏnh u cú thit b iu khin riờng cho nhỏnh ú. u, nhc im: - Phng thc ny n gin trong thi cụng, s dng ớt dõy v thit b bo v nờn chi phớ kinh t thp. - Do phõn tỏn nhiu bng in nhỏnh nờn nh hng n yờu cu thm m. 2. Thit k s mng in theo kiu tp trung a) c im: Theo phng thc ny , ng in chớnh sau cụng t v ỏptụmỏt s c phõn ra thnh nhiu nhỏnh khỏc nhau, mi nhỏnh n tng tng hay tng phũng trong cn h, trờn tng ng dõy nhỏnh u cú ỏptụmỏt riờng cho tng nhỏnh phự hp vi yờu cu dựng in cho nhỏnh ú. u, nhc im: - Mng in ny cú u im bo v chn lc khi cú s c chp Giỏo ỏn: in dõn dng. Khi 11 3 Trn Vn Vnh TRUNG TM KTTH HN VNH LINH T : in - in t chung. - GV phân tích đặc điểm, u nh- ợc điểm của phơng án này để học sinh nhận biết - HS cùng thảo luận theo nhóm ? Xỏc nh mc ớch yờu cu ca mng in ph thuc vo yu t no? ? Tng cụng sut theo yờu cu l gỡ? Kh nng phỏt trin, vic s dng khụng ng thi ca cỏc ph ti cú trong mng in, cỏc ph ti khụng lm vic ht cụng sut. ? Cỏc em hóy cho bit s dng mng in trong nh cn cú yờu cu gỡ? Giỏo viờn cht kin thc. Trong tit 1 cỏc em ó nm c cỏch tớnh cụng sut yờu cu ca mng in, nm c mt s yờu cu s dng ca mng in trong nh. Tit ny chỳng ta cựng tỡm hiu phng ỏn thit k mng in. Cho hc sinh quan sỏt mụ hỡnh: Thit k mng in theo kiu phõn nhỏnh t ng dõy trc chớnh. Yờu cu hc sinh nhn xột c im? Giỏo viờn gi ý vớ d nh nh cỏc em cú s dng mỏy bm nc thỡ ng nhỏnh tr li - Nhng dựng in quan trng hoc cú cụng sut ln thỡ cú th i mt ng dõy riờng. - Mi nhỏnh u cú thit b iu khin riờng cho nhỏnh ú HS liờn h thc t, kt hp SGK tho lun theo nhúm, tr li HS ghi chép và nhận thức . HS quan sỏt, tho lun, liờn h thc t, tr li, HSkhỏc b sung. - ng in chớnh sau cụng t v ỏptụmỏt s c phõn ra thnh nhiu nhỏnh khỏc nhau, mi nhỏnh n tng tng hay tng phũng trong cn h - Trờn tng ng dõy nhỏnh u cú ỏptụmỏt riờng HS liờn h thc t, kt hp SGK tho lun theo nhúm, tr li mch, quỏ ti trong tng nhỏnh khụng lm nh hng n ton b mng in. - S dng thun tin, d dng kim tra, m bo an ton in v t yờu cu m thut. - Phng thc i dõy ny phi s dng nhiu dõy v thit b in nờn chi phớ kinh t cao. - Vic lp t mng in phc tp, thi gian thi cụng lõu. III. CHN DY DN V CC THIT B IN (25 phỳt) 1. Chn dõy dn in a) Tit din dõy dn - Tit din dõy dn c tớnh toỏn theo cng dũng in s dng, dũng in s dng c tớnh theo cụng thc hoc tra bng. - Tớnh I sd em so sỏnh vi I cp ca tng tit din dõy dn nht nh chn õy ón phự hp (bng 23-3 SGK Tr128): I sd <= I cp b) Chiu di dõy dn: Tớnh theo s lp t mch in v cng thờm cỏc mi ni (mi mi ni c tớnh 100mm) c) V cỏch in - Phự hp vi in ỏp li in v iu kin lp t. 2. Chn cỏc thit b in a) Chn cu chỡ: - Cu chỡ phi tỏc ng khi cú s c quỏ ti hoc ngn mch. - Cu chỡ lm vic phi cú tớnh chn lc, tc l tỏc ng nhanh, kp thi tỏch phn mch in cú s c khụng nh hng n mch in chung. Giỏo ỏn: in dõn dng. Khi 11 4 Trn Vn Vnh TRUNG TÂM KTTH – HN VĨNH LINH Tổ : Điện - Điện tử điện có lắp chung vào các nhánh có thiết bị khác không? (ví dụ như đèn, quạt .) ? Trước mỗi thiết bị cần bảo vệ, hay điều khiển đều phải có gì? Từ những đặc điểm trên các em thấy thiết kế mạng điện theo kiểu phân nhánh từ đường dây trục chính có ưu và nhược điểm gi? Cho học sinh quan sát mô hình: Thiết kế mạng điện theo kiểu tập trung. Yêu cầu học sinh nhận xét đặc điểm? Giáo viên gợi ý: Nếu đi theo từng nhánh thì trên mỗi nhánh cần có cái gì? Từ những đặc điểm trên các em thấy thiết kế mạng điện theo kiểu tập trung có ưu và nhược điểm gi? Giáo viên gợi ý bằng cách tạo tình huống khi có sự cố chập mạch hoặc quá tải, Trong quá trình sử dụng có sự cố cần kiểm tra, sửa chữa .Các em quan sát và cho biết trên sơ đồ các em có thấy tốn kém nhiều dây và thiết bị điện không? Giáo viên hướng dẫn học sinh cách tính chọn dây dẫn dựa vào bảng 27-2 và 27-3 SGK Tr 128. So sánh I sd với I cp Theo các em cầu dao hoặc - Khi có sự cố chập mạch, quá tải trong từng nhánh không làm ảnh hưởng đến toàn bộ mạng điện. - Sử dụng thuận tiện, dễ dàng kiểm tra, đảm bảo an toàn điện - Phải sử dụng nhiều dây và thiết bị điện nên chi phí kinh tế cao. Học sinh thực hiện Học sinh thảo luận theo nhóm, trả lời: - Tiết diện dây dẫn được tính toán theo cường độ dòng điện sử dụng vì nếu dòng điện sử dụng để dây điện quá nóng làm hỏng lớp cách điện gây ra sự cố. Học sinh liên hệ thực tế, trả lời: - Tính theo sơ đồ lăp đặt mạch điện và cộng thêm các mối nối Học sinh liên hệ thực tế kết hợp kiến thức, thảo luận, trả lời: - Cầu chì có tác dụng bảo vệ các thiết bị điện khi có sự cố về điện. - Cầu chì phải tác động khi có sự cố quá tải hoặc ngắn mạch. - Dây chảy không bị chảy khi có dòng điện sử dụng chạy qua lâu dài. I c >=I sd b)Chọncầu dao hoặc áptômát - Cầu dao chung của cả mạng điện được đặt ngay sau công tơ điện. Cầu dao được chọn sao cho điện áp của cầu dao phù hợp với điện áp của mạng điện, dòng điện định mức của cầu dao lớn hơn dòng điện sử dụng liên tục qua cầu dao. - Áptômát là thiết bị tự động ngắt điện trong trường hợốpc quá tải hay sự cố ngắn mạch. c) Chọn các thiết bị đóng cắt và lấy điện. IV. LẮP ĐẶT VÀ KIỂM TRA MẠNG ĐIỆN THEO MỤC ĐÍCH THIẾT KẾ (15 phút) - Tuỳ theo yêu cầu sử dụng mà bố trí theo phương thức phân tải theo nhánh hay phân tải tập trung. - Cách lắp dặt có thể nổi trên sứ cách điện, trong ống nhựa hoặc lắp đặt ngầm trong tường. - Nghiên cứu kỹ nơi lắp đặt các khí cụ điện và thiết bị điện, yêu cầu thắp sáng.v.v . để vẽ sơ đồ thiết kế mạng điện. Giáo án: Điện dân dụng. Khối 11 5 Trần Văn Vĩnh TRUNG TÂM KTTH – HN VĨNH LINH Tổ : Điện - Điện tử áptômát có tác dụng gì? Như vậy khi chọn cầu dao hoặc áptômát phải đảm bảo những yêu cầu gì? Giáo viên gợi ý: So sánh điện áp, dòng điện cho phép qua cầu dao với điện áp, dòng điện của mạng điện. Tuỳ theo yêu cầu sử dụng mà bố trí theo phương thức lắp đặt mạng điện. các em đã được nắm 2 phương thức lắp đặt. sau khi đã có phương thức lắp đặt, các em liên hệ thực tế và cho biết hiện nay người ta lắp đặt nổi trên sứ cách điện, trong ống nhựa hay lắp đặt ngầm trong tường? . - Cầu chì làm việc tác động nhanh, kịp thời. - Dây chảy không bị chảy khi có dòng điện sử dụng chạy qua lâu dài. Học sinh liên hệ thực tế kết hợp kiến thức, thảo luận, trả lời: - Cầu dao hoặc áptômát có tác dụng ngắt dòng điện khi cần thiết. - Cầu dao chung của cả mạng điện được đặt ngay sau công tơ điện. - Cầu dao được chọn sao cho điện áp của cầu dao phù hợp với điện áp của mạng điện, dòng điện định mức của cầu dao lớn hơn dòng điện sử dụng liên tục qua cầu dao. Học sinh liên hệ thực tế thảo luận theo nhóm, trả lời IV/ Củng cố: (4 phút ) Giáo viên yêu cầu học sinh trả lời một số câu hỏi trắc nghiệm V/ Dặn dò: ( 1phút ) - Học bài cũ. -Tiết sau các em học bài mới THỰC HÀNH: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CHO MỘT PHÒNG Ở. Giáo án: Điện dân dụng. Khối 11 6 Trần Văn Vĩnh . tra, m bo an ton in v t yờu cu m thut. - Phng thc i dõy ny phi s dng nhiu dõy v thit b in nờn chi phớ kinh t cao. - Vic lp t mng in phc tp, thi gian thi cụng. cú tớnh chn lc, tc l tỏc ng nhanh, kp thi tỏch phn mch in cú s c khụng nh hng n mch in chung. Giỏo ỏn: in dõn dng. Khi 11 4 Trn Vn Vnh TRUNG TÂM KTTH